SB-360PLC綜合實訓臺
一、項目概況
PLC綜合實驗室主要功能、作用：
PLC綜合實訓室設備結(jié)合工程一線實踐、服務于教學教研，主要進行基于PLC、電機電器、伺服變頻、網(wǎng)絡通訊、電工類課程教學。
PLC綜合實訓臺適用專業(yè)：
自動化、電氣工程及其自動化、智能制造、建筑電氣與智能化、機械制造與自動化等專業(yè)。
現(xiàn)狀及存在問題：
目前企業(yè)對基于PLC控制技術人才培養(yǎng)的專業(yè)性需求越來越迫切，學院基于PLC實驗實踐條件遠遠和市場需求脫節(jié)，目前相關課程教學實踐條件遠遠不足，既不能滿足基本實踐課程教學要求，更無法保證人才培養(yǎng)質(zhì)量。如果不加緊配套實驗實訓建設，課程教學質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量將大打折扣，急需建設，刻不容緩。
二、項目建設的可行性論證
院校處在"迎評促建""提質(zhì)升位""內(nèi)涵發(fā)展"階段，把教學質(zhì)量放在學科建設、專業(yè)建設的首位。而實驗室建設是教學質(zhì)量的保障，也是培養(yǎng)學生工程實踐能力的重要場所。實訓基地是開展實踐教學、培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新精神的重要場所，是學生了解社會和企業(yè)、接觸生產(chǎn)實踐的橋梁，也是培養(yǎng)"雙師型"教師的有效途徑。
目前我校基于PLC相關課程實踐教學條件極度落后，遠遠無法滿足課程實踐教學之需求，更無法保證專業(yè)人才培養(yǎng)之質(zhì)量，目前人才培養(yǎng)和市場需求脫節(jié)嚴重�，F(xiàn)如今信息工程系、智能制造系迫切需要建設PLC綜合實訓室，該實訓室可以為自動化、電氣工程及其自動化、智能制造、建筑電氣與智能化、機械制造與自動化專業(yè)以及我校其他專業(yè)開展電氣控制創(chuàng)新實踐教學、1+X職業(yè)技能等級證書培訓與考核提供實驗、實訓環(huán)境。通過對該實訓室的建設可進一步提高信息類、控制類專業(yè)的實驗教學質(zhì)量，從而培養(yǎng)學生較強的動手能力，讓學生更好的理解理論，將理論與實踐相結(jié)合。老師也可以利用實驗室資源完成課題的研究。
建成后，可完成四大板塊的教學工作。第一個板塊可以更好地完成課程實驗（實訓）教學工作，包括《電氣控制與PLC》實驗教學，《伺服驅(qū)動與控制技術》實驗教學，《電工電子》實踐教學等。第二個板塊可為綜合集中技訓、職業(yè)技能等級證書提供實訓環(huán)境，實實在在提高學生的動手能力與創(chuàng)新能力。第三個板塊可為畢業(yè)設計提供調(diào)試、測試環(huán)境，利用該實訓室資源可完成系統(tǒng)設計的硬軟件部分，提高畢業(yè)設計的質(zhì)量。第四個板塊可對接工程一線實踐項目，通過對學生系統(tǒng)化的培養(yǎng)，提升學生專業(yè)技能、提高學生就業(yè)質(zhì)量。
三、建設目標與任務
1.本項目的建設的具體目標
滿足課程實踐教學、綜合集中實訓、畢業(yè)設計及專業(yè)人才培養(yǎng)等。
2.本項目建設的主要任務及內(nèi)容
本實訓項目由PLC單元、變頻單元、步進單元、變頻調(diào)速單元、小車運動控制單元、實訓組件、電工基礎實訓單元二維絲桿控制單元、觸摸屏單元、以太網(wǎng)交換機、交流電機、直流電機等組成。
（1）S7-1200單元
S7-1200單元主要由主機1214C和信號轉(zhuǎn)接板組成。
主機1214C,工作存儲器125 KB；工作電源24VDC，自帶DI14/DQ10，AI2/0板載 DI14 x 24VDC 漏型/源型，板載 DQ10 x 24VDC 及 AI2 和 AQ2；板載 6 個高速計數(shù)器和 4 個脈沖輸出；支持3 個用于串行通信的通信模塊，8 個用于 I/O 擴展的信號模塊；運行速度0.04 ms/1000 條指令；具有2 個 PROFINET 端口，用于編程、HMI 和 PLC 間數(shù)據(jù)通信。配置RS485模塊，數(shù)字量輸入輸出模塊。
（2）觸摸屏單元
觸摸屏單元采用西門子KTP700 Basic 7寸彩色觸摸屏，用于1500主機以太網(wǎng)通訊，控制和顯示各單元的運行狀態(tài)。
（3）以太網(wǎng)交換機
以太網(wǎng)交換機采用非網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng) 10/100MBIT/S交換機，自帶5個雙絞線端口，RJ45 接口；用于構(gòu)建小型星形和總線形拓撲結(jié)構(gòu)；自帶LED診斷顯示，供電電源DC24V。
（4）變頻調(diào)速單元
變頻調(diào)速單元采用西門子SINAMICS 系列G120C變頻器，三相380V供電，輸出功率0.55KW。集成PROFINET通訊接口，提供BOP操作面板；具有線性V/F控制、平方V/F控制、可編程多點設定V/F控制，磁通電流控制、直流轉(zhuǎn)矩控制；集成4路數(shù)字量輸入，2路模擬量輸入；具備過電壓、欠電壓保護，變頻器、電機過熱保護，短路保護等。
（5）小車運動控制單元
主要由運動小車（直流電機驅(qū)動）、同步帶輪傳動機構(gòu)、直流電機、光電傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、行程開關等組成，通過傳感檢測、PLC編程，實現(xiàn)運動距離測量、傳動控制、鍵值優(yōu)化比較行走控制、定向控制、報警運行控制、點動控制等，能實現(xiàn)小車的精確定位。該系統(tǒng)外觀精美，體積緊湊，重量輕。
（6）實訓組件
實訓組件主要由電源掛箱虛實結(jié)合掛箱，掛箱區(qū)域采用開放式結(jié)構(gòu)可根據(jù)需求增加不同掛箱。
電源掛箱提供AC380V、AC220V、DC24V電源，為實訓掛箱和電機實訓單元提供動力源；設有啟動停止按鈕，各相電源工作指示，具有過流、過壓、短路等保護。
（7）二維絲桿控制單元
二維絲桿控制單元主要由伺服驅(qū)動和步進驅(qū)動組成。
伺服驅(qū)動用于控制Y軸絲桿，采用交流伺服驅(qū)動，工作電壓AC220V，輸出功率200W。采用數(shù)字信號處理器（DSP）作為控制核心，智能功率模塊（IPM） 內(nèi)部集成了驅(qū)動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路，具有較強的溫度、濕度、振動等環(huán)境適應能力和很強的抗干擾的能力；支持位置、速度和力矩三種方式對伺服馬達進行控制。
步進驅(qū)動用于控制X軸絲桿，采用交流伺服驅(qū)動，工作電壓DC24V，輸出功率35W；內(nèi)部集成控制電路和功率電路，具有自檢線圈和短路保護等功能。
（8）電工基礎實訓單元
電工基礎實訓單元主要由交流接觸器、中間繼電器、時間繼電器、按鈕等組成，用于電機正反轉(zhuǎn)、星三角轉(zhuǎn)換、啟停自鎖等實訓。
（9）傳感器單元
傳感器單元主要有各種常用傳感器：溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、光電傳感器、電感傳感器、電容傳感器、磁性傳感器、光照傳感器等。
（10）三相交流電機
交流額定電壓380V/△接法，轉(zhuǎn)速1400轉(zhuǎn)/min，功率40W，頻率50HZ，絕緣等級E級。
（11）氣動機械手
氣動機械手由單桿氣缸、雙桿氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸、夾緊氣缸、加工件、鈑金件、底座、電磁閥、磁性開關等組成、能夠獨立完成物料取料送料完整動作過程。
（12）網(wǎng)關
云組態(tài)開發(fā)遠程監(jiān)控界面，手機APP控制，PLC遠程下載調(diào)試，報警信息微信/短信/電話推送，企業(yè)數(shù)字化大屏展示，智能維保，攝像頭遠程監(jiān)控現(xiàn)場，流量卡管理，用戶權限分級管理，大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，設備催款且防拆，大數(shù)據(jù)統(tǒng)計報表及分析，私有云平臺定制部署等等。支持西門子PLC，三菱PLC, 施耐德PLC, AB,倍福PLC, 松下PLC,臺達PLC,信捷PLC,歐姆龍PLC,安川PLC、匯川,海為PLC,利川IPLC, LG PLC等.支持網(wǎng)口和串口RS232/RS485通信，支持威綸觸摸屏，支持西門子觸摸屏，支持昆侖通態(tài)觸摸屏等.遠程監(jiān)控，通過速控云免費提供的云組態(tài)軟件，可一次，電腦端和手機端便同時擁有相同的界面。通過設置故障報警，并可以通過微信、短信、平臺、郵件等方式推送，以便能及時收到故障情況。
3.本項目能完成的實訓內(nèi)容
PLC虛擬控制應用實訓
（1）數(shù)碼顯示控制
（2）搶答器控制
（3）天塔之光控制
（4）音樂噴泉控制
（5）十字路口交通燈控制
（6）水塔水位控制
（7）自動送料裝車系統(tǒng)控制
（8）四節(jié)傳送帶控制
（9）裝配流水線控制
（10）多種液體混合裝置控制
（11）自控成型機控制
（12）自動洗衣機控制
（13）電鍍生產(chǎn)線控制
（14）自控軋鋼機控制
（15）郵件分揀機控制
（16）自動售貨機控制
（17）機械手控制控制
（18）四層電梯控制
PLC實物控制應用實訓
（19）直線運動位置檢測、定位控制
（20）步進電機定位控制
（21）步進電機的速度控制
（22）步進電機的正反轉(zhuǎn)控制
（23）伺服電機定位控制
（24）伺服電機的速度控制
（25）伺服電機的正反轉(zhuǎn)控制
（26）伺服電機和步進電機的綜合控制
典型電動機控制實操實訓
（27）三相鼠籠式異步電動機點動和自鎖PLC控制
（28）三相鼠籠式異步電動機聯(lián)動正反轉(zhuǎn)PLC控制
（29）三相鼠籠式異步電動機帶延時正反轉(zhuǎn)PLC控制
（30）三相鼠籠式異步電動機Y/△轉(zhuǎn)換起動PLC控制
PLC、變頻器、觸摸屏綜合應用技能實訓
（31）變頻器功能參數(shù)設置與操作
（32）外部端子點動控制
（33）變頻器控制電機正反轉(zhuǎn)
（34）多段速度選擇變頻調(diào)速
（35）變頻器無級調(diào)速
（36）外部模擬量方式的變頻調(diào)速控制
（37）基于PLC的變頻器外部端子的電機正反轉(zhuǎn)控制
（38）基于PLC模擬量方式變頻開環(huán)/閉環(huán)調(diào)速控制
（39）基于PLC通信方式的變頻開環(huán)調(diào)速
（40）基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習
（41）基于觸摸屏控制方式的數(shù)碼顯示控制
網(wǎng)絡通訊綜合實訓
（42）PLC與變頻器RS485通訊實訓
（43） PLC、觸摸屏與變頻器通信控制
（44）PLC主機之間PROFINET通訊實訓
（45）PLC、變頻器、觸摸屏組網(wǎng)綜合應用實訓
（46）PLC與傳感器通訊實訓
（47）PLC與儀表通訊實訓
（48）工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實訓
傳感器實訓
（49）溫度傳感器實訓
（50）濕度傳感器實訓
（51）壓力傳感器實訓
（52）磁性開關實訓
（53）電感傳感器實訓
（54）電容傳感器實訓
（55）光電開關實訓
四、實驗內(nèi)容及服務對象
|
序號 |
課程名稱 |
實驗內(nèi)容 |
實驗性質(zhì) |
計劃學時 |
每組人數(shù) |
服務專業(yè) |
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1 |
《電氣控制與PLC》 |
1.PLC虛擬控制應用實訓 2.PLC實物控制應用實訓 3.典型電動機控制實操實訓 4.PLC、變頻器、觸摸屏綜合應用技能實訓 5.網(wǎng)絡通訊綜合實訓 6.傳感器實訓
|
實訓 |
24 |
4 |
自動化、電氣工程及其自動化、智能制造、建筑電氣與智能化、機械制造與自動化等專業(yè) |
|
2 |
《伺服驅(qū)動與控制技術》 |
1.直線運動位置檢測、定位控制 2.步進電機定位控制 3.步進電機的速度控制 4.步進電機的正反轉(zhuǎn)控制 5.伺服電機定位控制 6.伺服電機的速度控制 7.伺服電機的正反轉(zhuǎn)控制 8.伺服電機和步進電機的綜合控制 |
實訓 |
8 |
4 |
自動化、 |
|
3 |
《控制技術應用》 |
1.變頻器功能參數(shù)設置與操作 2.外部端子點動控制 3.變頻器控制電機正反轉(zhuǎn) 4.多段速度選擇變頻調(diào)速 5.變頻器無級調(diào)速 6.外部模擬量方式的變頻調(diào)速控制 7.基于PLC的變頻器外部端子的電機正反轉(zhuǎn)控制 8.基于PLC模擬量方式變頻開環(huán)/閉環(huán)調(diào)速控制 9.基于PLC通信方式的變頻開環(huán)調(diào)速 10.基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習 11.基于觸摸屏控制方式的數(shù)碼顯示控制 |
實訓 |
16 |
4 |
自動化 |
|
4 |
《電工電子技術》 |
1.三相鼠籠式異步電動機點動和自鎖PLC控制 2.三相鼠籠式異步電動機聯(lián)動正反轉(zhuǎn)PLC控制 3.三相鼠籠式異步電動機帶延時正反轉(zhuǎn)PLC控制 4.三相鼠籠式異步電動機Y/△轉(zhuǎn)換起動PLC控制 |
實訓 |
8 |
4 |
自動化、電氣工程及其自動化、智能制造、物聯(lián)網(wǎng)通信等專業(yè) |
五、實驗技術性能、環(huán)境建設內(nèi)容
1.輸入電源：三相四線（或三相五線）～380V±10% 50Hz
2.工作環(huán)境：溫度-10 ℃ ～+40 ℃ 相對濕度＜85%(25 ℃ )
3.裝置容量：＜0.5KVA
4.安全保護：具有漏電壓、漏電流保護裝置，安全符合國家標準。
5. 外形尺寸：1780mm×730mm×1460mm
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網(wǎng)絡型PLC可編程控制器、變頻調(diào)速、觸摸屏、電氣控制及單片機實驗開發(fā)系統(tǒng)綜合實驗裝置 |
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